DE1006673B - Federsystem - Google Patents

Description

• Federsystem Gegenstand der Erfindung ist ein Federsystem aus einer oder mehreren Haupt- und Zusatzfedern.
• Es sind bereits Federsysteme mit veränderlicher Federcharakteristik bekannt. Die Änderung der Charakteristik erfolgte durch Zu- oder Abschalten einer oder mehrerer Federn zu einer vorhandenen Hauptfeder. Die Hauptfeder hatte dabei eine lineare oder entsprechend dem Aufbau oder dem Werkstoff andersartige Charakteristik. Durch die hinzugeschaltete Feder wurde der lineare Verlauf der Charakteristik nach einem bestimmten Federweg progressiv.
• Es wurde beispielsweise im Kraftfahrzeugbau für die Abfederung der Hinterachsen von Lastkraftwagen eine aus zwei Blattfedergruppen bestehende Federung verwendet. Durch die Hauptfeder wurden die Belastungen des leeren bzw. leicht beladenen Fahrzeuges aufgenommen. Bei höherer Beanspruchung schaltet sich die Zusatzfeder ein, wodurch die Kennung der Hauptfeder progressiv wurde.
• Ferner ist es bekannt, ein Federsystem von drei Schraubenfedern derart vorzuspannen, daß zunächst zwei Federn zur Lastaufnahme herangezogen werden. Nach einem vorgewählten Federweg wird eine der beiden beanspruchten Federn entlastet, und die erste wirkt dann nur noch allein, bis die dritte Feder über einen Anschlag wirksam wird. Dadurch wird die gesamte Charakteristik des Federsystems doppelt gestuft, d. h. am Anfang steigt sie an, im Bereich der statischen Last ist sie flacher, während sie gegen Ende wieder ansteigt.
• Es wurde auch bereits vorgeschlagen, zu einer kegelförmigen Gummifeder mit progressiver Charakteristik eine weitere Feder über Anschläge zuzuschalten. Dadurch wurde die Progressivität der Kennung der Hauptfeder weiter verstärkt, ohne im Bereich der statischen Last stärker zu werden.
• Schließlich sind auch Gummi-Metallfedern bekannt, die einen im Radialschnitt wellenförmig verlaufenden Querschnitt haben. Diese Federn wurden als Hauptfedern zur Dämpfung von Schwingungen an Maschinen oder Instrumenten eingesetzt.
• Alle bekannten Federsysteme haben jedoch den Nachteil, daß die zu- oder abzuschaltenden Federn nur über Anschläge od, dgl. wirksam sind und sich im übrigen frei bewegen können, d. h. nur in dem Festpunkt gelagert sind. Dadurch tritt beim Einschalten der Zusatzfeder ein Klappern auf. Neben den Geräuschstörungen, die vor allem bei Personenkraftfahrzeugen als lästig empfunden werden, war auch ein erhöhter Verschleiß festzustellen.
• Die Erfindung schafft ein Federungssystem, das die gleichen Vorzüge der progressiven Ausbildung der bekannten Systeme aufweist, jedoch das Einschalten der Zusatzfedern über Anschläge vermeidet. Erfindungsgemäß wird ein aus einer Haupt- und einer Zusatzfeder bestehendes Federsystem verwendet, dessen Zusatzfeder als hülsenförmige Gummi-Metallfeder ausgebildet ist, die zur verzögerten Aufnahme der vollen Kraft in deren Richtung in an sich bekannter Weise im unbelasteten Zustand ringförmig gewellt ist. Dadurch nimmt die Zusatzfeder erst Kraft auf, wenn der Gummi in der Strecklage ist. Nach der Strecklage wird die Gummifeder auf Zug beansprucht. Es ist auch denkbar, daß die Zusatzfeder in Richtung der abzufedernden Kraft so vorgespannt ist, daß sie von Anfang an mitträgt. Dann muß sie aber zur verzögerten Lastaufnahme bei Umkehr der Kraftrichtung den doppelten Weg bis zur Lastaufnahme zurücklegen. Ein derartiges Federsystem hat den Vorteil, daß ohne störende Anschläge die Hauptfeder im Bereich der statischen Last allein wirksam ist, während die größeren Ausschläge durch die Zusatzfeder mit aufgenommen werden, so daß die Kennung progressiv verläuft.
• Wenn die Hauptfeder eine Hülsenfeder mit doppeltkegeliger Ringscheibe aus Gummi od. dgl. ist, dann wirkt die Zusatzfeder ebenfalls erst nach Überschreiten des statischen Bereiches der Hauptfeder.
• Die Zusatzfeder kann auch in Verbindung mit einer auf Torsion beanspruchten Feder wirken; dabei spielt es keine Rolle, ob die Feder aus Stahl oder Gummi besteht. Die Zusatzfeder wird vorzugsweise an dem die Torsionsfeder beanspruchenden Hebel angebracht.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die Kombination einer Doppelkegelfeder mit einer Zusatzfeder, Fig. 2 die Kennung der Federn nach Fig. 1, Fig. 3 die Kombination eines Drehstabes mit einer Zusatzfeder, Fig. 4 die Kennlinie des Systems nach Fig. 3. Nach Fig. 1 ist die Zusatzfeder 1 mit den beiden Hülsen 2 und 3 verbunden und mit einer Doppelkegelfeder 6 kombiniert. Die Federn 1, 6 sind über die Hülsen 2, 7 mit dem Maschinenteil 4 und die Hülsen 3, 8 mit dem Bolzen 5 verbunden. Durch diese Kombination der Federn 1 und 6 erreicht man die Kennung nach Fig. 2. Die Zusatzfeder hat dabei über einen gewissen Federweg keine Kraftaufnahme, so daß die Hauptfeder 6 in diesem Bereich allein arbeitet. Nach Hinzutreten der Zusatzfeder 1 zu der Hauptfeder 6 steigt die Kennlinie stark an.
• In Fig. 3 ist eine Kombination einer Drehstabfeder 9 mit der Zusatzfeder 1 dargestellt. Die Zusatzfeder 1 ist bei dieser Ausführung in dem Lenker oder Traghebel 10 der Drehstabfeder 9 angeordnet. Über den Bolzen 11 ist die Feder 1 mit der abzufedernden Masse 12 verbunden. Die Kennung dieser Federkombination geht aus Fig. 4 hervor. Die linear verlaufende Kennung der Drehstabfeder 9 wird durch die Hinzuschaltung der Zusatzfeder 1 stark progressiv. Nur im Mittelbereich, d. h. im Bereich der statischen Last, wirkt die Hauptfeder allein. Die Hülsen können auch geteilt ausgeführt sein. Ferner ist es möglich, daß nur Federsegmente zwischen den abzufedernden Massen vorgesehen sind.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Federsystem mit einer Hauptfeder und einer Zusatzfeder, die als hülsenförmige Gummi-Metallfeder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (1) in an sich bekannter Weise ringförmig gewellt ist.
2. 2. Federsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (1) in Richtung der abzufedernden Kraft so vorgespannt ist, daß sie von Anfang an mitträgt.
3. 3. Federsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder eine Hülsengummifeder (6) mit doppelkegeliger Ringscheibe aus Gummi od. dgl. ist.
4. 4. Federsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder ein Torsionsstab'(9) und die Zusatzfeder (1) an dem den Torsionsstab beanspruchenden Hebel (10) angebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 837 342, 861624; britische Patentschrift Nr. 549 598.